DE4301458A1 - Thermisch stabile Fullerenderivate und Verfahren zu Ihrer Herstellung - Google Patents
Thermisch stabile Fullerenderivate und Verfahren zu Ihrer HerstellungInfo
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Description
Fullerene sind käfigförmige Kohlenstoffallotrope der allgemeinen Formel
(C20+2m) (mit m=natürliche Zahl). Sie enthalten zwölf Fünf- sowie beliebig
viele, mindestens aber zwei Sechsringe aus Kohlenstoffatomen.
Obwohl diese Verbindungsklasse erst 1985 von Kroto und Smalley
nachgewiesen (Nature, 1985, 318, 162) wurde und Krätschmer und Hoffmann
erst 1990 über die Darstellung makroskopischer Mengen an C₆₀ berichteten
(Nature, 1990, 347, 354), sind solche Verbindungen sehr schnell auf ein breites
Interesse gestoßen und wurden innerhalb kürzester Zeit Gegenstand zahlreicher
Forschungsarbeiten (siehe z. B. G. S. Hammond, V. J. Kuck (Editors),
"Fullerenes", ACS Symposium Series 481, American Chemical Society,
Washington DC 1992 und Accounts of Chemical Research 1992, 25, 98-175).
Der Einsatz von Fullerenen als Synthesebausteine in der organischen Chemie
beinhaltet große Schwierigkeiten, da sich z. B. der Substitutionsgrad von
Fullerenen bei der Derivatisierung nur schwer steuern läßt. C₆₀ enthält 30
Doppelbindungen, die prinzipiell als Reaktionszentren zur Verfügung stehen.
Zudem ist eine sehr große Zahl von Stellungsisomeren möglich, sobald auch nur
zwei Substituenten am Fullerengrundkörper vorhanden sind.
Weitere Probleme bereitet die geringe Löslichkeit der Fullerene in allen gängigen
Lösungsmitteln.
Da man aber ein hohes Potential dieser Stoffklasse, beispielsweise im Bereich
der Optoelektronik und Wirkstofforschung erwartet, wurden bereits
Anstrengungen zur Derivatisierung, insbesondere von C₆₀, unternommen (siehe
z. B. H. Schwarz, Angew. Chemie, 1992, 104, 301 und F. Wudl et al. in
("Fullerenes" G. S. Hammond, V. S. Kuck, eds. ACS Symp. Seer. 481, S. 161,
Washington DC 1992 und Accounts of Chemical Research, 1992, 25, 157.
Es ist bereits bekannt, daß Fullerene mit Dienen zu Diels-Alder-Addukten
umgesetzt werden können ("Fullerenes" ACS-Symposium Series No. 481, S.
164). Die dienophile Reaktivität des C₆₀ wurde bisher nur in der Reaktion mit
Anthracen und Furan sowie Cyclopentadien beobachtet. Alle diese Reaktionen
zeichnen sich jedoch durch eine breite Produktverteilung aus. Weiterhin zerfallen
diese Produkte beim Erwärmen wieder in ihre Ausgangsverbindungen.
Es ist weiterhin bekannt, Fullerene in einere 1,3 dipolaren Cycloaddition mit
Diazoverbindungen umzusetzen (z. B. F. Wudl, Acc. Chem. Res., 1992, 25,
157).
Wünschenswert war es, Derivate der Fullerene zu synthetisieren, welche
thermisch stabil sind, das Fullerengrundgerüst enthalten, und weitere
Reaktionen an der derivatisierten Stelle ermöglichen.
Es wurde nun gefunden, daß sich wohldefinierte Fullerenderivate erhalten
lassen, indem Fulleren mit einer Verbindung der Formel
umgesetzt werden, wobei die Anbindung des aromatischen Ringsystems über
einen cycloaliphatischen 6-Ring an das Fulleren erfolgt.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Fullerenderivat der Formel I,
wobei die Symbole und Indices folgende Bedeutung haben:
ist ein Fullerenrest der Formel (C20+2m), wobei m die Zahl 1 bis 50 darstellt,
R¹ bis R⁸ ist gleich oder verschieden H, CO₂R⁹, CN, COR¹⁰, CL, Br, J, F, OR¹¹, C₁-C₂₀ Alkyl, das mit Cl, Br und F substituiert sein kann, C₃-C₈ Cycloalkyl, Aryl, Heteroaryl, wobei R⁹ bis R¹¹ C₁-C₂₀ Alkyl, Phenyl oder H ist, R¹-R⁴ und/oder R⁵, R⁷ können auch Teil eines cyclo-aliphatischen, cyclo-aromatischen oder cyclo-hetero-aromatischen Systems sein, welches seinerseits mit C₁-C₂₀ Alkyl, Aryl, Carboxyl, Carbonyl, Alkoxy, Aryloxy, Halogen, Nitro-, Alkohol oder Amin substituiert ist, oder R¹ und R², R² und R³, R³ und R⁴ können jeweils gemeinsam
ist ein Fullerenrest der Formel (C20+2m), wobei m die Zahl 1 bis 50 darstellt,
R¹ bis R⁸ ist gleich oder verschieden H, CO₂R⁹, CN, COR¹⁰, CL, Br, J, F, OR¹¹, C₁-C₂₀ Alkyl, das mit Cl, Br und F substituiert sein kann, C₃-C₈ Cycloalkyl, Aryl, Heteroaryl, wobei R⁹ bis R¹¹ C₁-C₂₀ Alkyl, Phenyl oder H ist, R¹-R⁴ und/oder R⁵, R⁷ können auch Teil eines cyclo-aliphatischen, cyclo-aromatischen oder cyclo-hetero-aromatischen Systems sein, welches seinerseits mit C₁-C₂₀ Alkyl, Aryl, Carboxyl, Carbonyl, Alkoxy, Aryloxy, Halogen, Nitro-, Alkohol oder Amin substituiert ist, oder R¹ und R², R² und R³, R³ und R⁴ können jeweils gemeinsam
sein, wobei R¹⁵-R¹⁸ H, C₁-C₂₀ Alkyl, F, Cl, Br, J oder Phenyl,
und
den Rest eines annulierten cyclo-aromatischen Systems
darstellen, R⁵ bis R⁸ kann auch das Strukturelement der Formel V sein, in
der i eine Zahl von 2 bis 20 und k eine Zahl größer 1 ist, wobei R⁵ und R⁷
zusammen auch eine Brücke aus -O- sein können,
n ist 1 bis 20.
Bevorzugt sind Verbindungen der Formel I, in denen die Symbole und Indices
folgende Bedeutung haben:
ist ein Fullerenrest der Formel (C20+2m), in dem m 20, 25, 28, 29, 31 oder 32 ist,
R¹ bis R⁸ haben die oben genannte Bedeutung,
n ist 1 oder 2.
ist ein Fullerenrest der Formel (C20+2m), in dem m 20, 25, 28, 29, 31 oder 32 ist,
R¹ bis R⁸ haben die oben genannte Bedeutung,
n ist 1 oder 2.
Besonders bevorzugt sind Verbindungen der Formel I, in denen die Symbole und
Indices folgende Bedeutung haben:
ist C₆₀ oder C₇₀,
R¹ bis R⁴ sind gleich oder verschieden H, COR⁹, CO₂R¹⁰, -O-R¹¹, C₁-C₁₀ Alkyl, das mit Halogen substituiert sein kann, wobei R⁹ bis R¹¹ H, (C₁-C₁₀)-Alkyl, das mit Halogen substituiert seinn kann,
-(CH₂)i=1 bis 10, Phenyl,
ist C₆₀ oder C₇₀,
R¹ bis R⁴ sind gleich oder verschieden H, COR⁹, CO₂R¹⁰, -O-R¹¹, C₁-C₁₀ Alkyl, das mit Halogen substituiert sein kann, wobei R⁹ bis R¹¹ H, (C₁-C₁₀)-Alkyl, das mit Halogen substituiert seinn kann,
-(CH₂)i=1 bis 10, Phenyl,
wobei R¹³ (C₁-C₁₀) Alkyl oder Phenyl ist, F,
CL, Br, J darstellt, R² und R³ zusammen sind auch
wobei R¹⁴, R¹⁵: H, Phenyl, (C₁-C₁₀)-Alkyl ist,
R⁵ bis R⁸ ist gleich oder verschieden H, F, Cl, Br, (C₁-C₁₂)-Alkyl,
R⁵ bis R⁸ ist gleich oder verschieden H, F, Cl, Br, (C₁-C₁₂)-Alkyl,
mit j=4 bis 12 und
k eine Zahl größer 1,
n ist 1 oder 2.
n ist 1 oder 2.
Insbesondere bevorzugt sind Verbindungen der Formel I, in denen die Symbole
und Indices folgende Bedeutung haben:
ist C₆₀,
R¹ bis R⁴ sowie R⁵ bis R⁸ haben die zuletzt genannte Bedeutung.
ist C₆₀,
R¹ bis R⁴ sowie R⁵ bis R⁸ haben die zuletzt genannte Bedeutung.
Die Bindung des Strukturelements
aus Formel I an das Fulleren erfolgt über zwei benachbarte C-Atome im Fulleren-Molekül,
die wiederum als Strukturelement durch die Formel IIa und IIb
wiedergegeben werden können
Die erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel I werden beispielsweise durch
Cycloaddition der Verbindungen III oder IV an ein Fullerenmolekül hergestellt.
Dies kann prinzipiell nach literaturbekannten Methoden zu Addition eines Dien an
Olefine erfolgen, wie beispielsweise bei I. L. Klundt, Chemical Reviews, 1970,
Vol. 70, No. 4, 471-487 und R. P. Thummel, Acc. Chem. Res. 1980, 13, 70-76
beschrieben. Bis-Brommethyl-Benzol-Derivate (III) können wie z. B. bei I. L.
Klundt, Chemical Reviews, 1970, Vol. 70, No. 4,471-487 und R. P. Thummel,
Acc. Chem. Res. 1980, 13, 70-76 beschrieben hergestellt werden. 1,3-
Dihydroisothianaphten-2,2-dioxid-Derivate (III, y=SO₂),
Benzocyclobutenderivate IV werden gemäß A. P. Covc J. Org. Chem. 1969, 34,
538 bzw. J. A., Chem. Soc. 1959, 81, 4266 hergestellt.
Bevorzugt ist ein Verfahren zur Darstellung von Verbindungen der Formel I, bei
dem ein Fulleren der allgemeinen Formel C(20+2m) (m=0, 1, 2, . . .) in einem
aprotischen organischen Lösungsmittel, wie Toluol, CCL₄, CH₂Cl₂, Benzol,
Chlorbenzol mit substituierten Ortho-Alkyl-Benzolen der Formel III,
in der R¹ bis R⁸ die obengenannte Bedeutung haben und X und Y jeweils
Halogen bedeuten oder zusammen SO₂ oder N₂ darstellen,
oder aber Verbindungen der Formel IV,
in der R¹ bis R⁶ die obengenannte Bedeutung haben, umgesetzt wird.
Die Reaktion kann in einem Temperaturbereich von 100 bis 300°C,
vorzugsweise 100 bis 210°C, durchgeführt werden. Zur Darstellung von
Verbindungen der Formel I mit n=1 werden die Ausgangsverbindungen
bevorzugt in stöchiometrischen Mengen eingesetzt.
Als Fulleren werden insbesondere bevorzugt reines C₆₀ und/oder C₇₀ eingesetzt
aber auch Rohfullerene, die ein Gemisch aus C₆₀ und C₇₀ als
Hauptkomponenten enthalten. Es können aber auch alle anderen denkbaren
Fullerene bzw. Fullerenderivate eingesetzt werden.
Die Fullerene sind zum Teil im Handel erhältlich oder können durch Herstellung
von Fullerenruß im Lichtbogenverfahren mit anschließender Extraktion mit einem
unpolaren organischen Lösungsmittel (Rohfullerene), wie z. B. in WO 92/09279
beschrieben, gewonnen werden. Die weitere Feinauftrennung kann
säulenchromatographisch erfolgen.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel I können in optoelektronischen
Bauelementen Anwendung finden.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert.
C₆₀ (100 mg=0,139 mmol), 1,2-Bis(brommethyl)-Aromat (0,139 mmol), Kl
(50 mg=0,3 mmol)) und [18]Krone-6 (300 mg=1,13 mmol) in 50 ml Toluol
werden mehrere Stunden erhitzt, wobei sich die Lösung verfärbt. Das nach
gängiger Aufarbeitung erhaltene Rohprodukt läßt sich z. B. chromatographisch
reinigen.
A.1: m=10; n=1; R¹-R⁸=H
A.1: m=10; n=1; R¹-R⁸=H
Reaktionsdauer: 6 h,
Ausbeute 88% (bezogen auf umgesetztes C₆₀).
Ausbeute 88% (bezogen auf umgesetztes C₆₀).
¹H-NMR (500 MHz, C₂Cl₄D₂, 28°C): σ=4,46 (d verbreitert, 2 H; CH₂); 4,82
(d verbreitert, 2 H; CH₂); 7,57-7,59 u. 7,69-7,71 (m, AA′BB′-System des
Arens); Messung bei 125°C: δ=4,70 (s, 4 H; CH₂);
¹³C-NMR (125 MHz, C₂Cl₄D₂, 80°C, J-moduliertes Spin-echo für ¹³C): δ=45,28 (Benzyl-C); 66,09 (aliphat. quarternäre C₆₀ C-Aatome); 128,02 u. 128,09 (H-subst. aromat. C-Atome), 135,76, 138,21, 140,20, 141,66, 142,13, 142,30, 142,62, 143,17, 144,78, 145,42, 145,49, 145,51, 145,85, 146,30, 146,52, 147,76 u. 156,93 (117 Aren-Signale).
MS(FD): m/z 824.
UV/VIS (CHCl₃): C₆₀-ähnlich, jedoch weniger strukturiert; schwaches Maximum bei 435 nm.
A.2: m=20; n=1; R¹, R⁴=CH₃; R², R³, R⁵-R⁸=H
¹³C-NMR (125 MHz, C₂Cl₄D₂, 80°C, J-moduliertes Spin-echo für ¹³C): δ=45,28 (Benzyl-C); 66,09 (aliphat. quarternäre C₆₀ C-Aatome); 128,02 u. 128,09 (H-subst. aromat. C-Atome), 135,76, 138,21, 140,20, 141,66, 142,13, 142,30, 142,62, 143,17, 144,78, 145,42, 145,49, 145,51, 145,85, 146,30, 146,52, 147,76 u. 156,93 (117 Aren-Signale).
MS(FD): m/z 824.
UV/VIS (CHCl₃): C₆₀-ähnlich, jedoch weniger strukturiert; schwaches Maximum bei 435 nm.
A.2: m=20; n=1; R¹, R⁴=CH₃; R², R³, R⁵-R⁸=H
Reaktionsdauer: 8 h,
Ausbeute: 86% (bezogen auf umgesetztes C₆₀).
Ausbeute: 86% (bezogen auf umgesetztes C₆₀).
¹H-NMR (500 MHz, C₂Cl₄D₂, 28°C), δ=2,58 (s, 6H, CH₃); 4,09 (verbreitert,
4H; CH₂); 7,32 (s, 2H des Arens);
¹³C-NMR (125 MHz, C₂D₂Cl₄, 28°C), δ=29,8 (Methyl), 41,2 (CH₂), 66 (aliphat. quarternäre C₆₀-C-Atome), 128,9 (H-subst. aromat. C-Atome); 133,2; 136,7; 140,2; 141,6; 142,1; 142,3; 142,6; 143,1; 144,8; 145,5; 146,3; 146,5; 147,7; 156,8.
MS (FD): m/z 852.
UV/VIS (CHCl₃): C₆₀-ähnlich, jedoch weniger strukturiert; schwaches Maximum bei 435 nm.
A.3: m=20; n=1, R¹, R³-R⁸, =H; R²=OCH₃;
¹³C-NMR (125 MHz, C₂D₂Cl₄, 28°C), δ=29,8 (Methyl), 41,2 (CH₂), 66 (aliphat. quarternäre C₆₀-C-Atome), 128,9 (H-subst. aromat. C-Atome); 133,2; 136,7; 140,2; 141,6; 142,1; 142,3; 142,6; 143,1; 144,8; 145,5; 146,3; 146,5; 147,7; 156,8.
MS (FD): m/z 852.
UV/VIS (CHCl₃): C₆₀-ähnlich, jedoch weniger strukturiert; schwaches Maximum bei 435 nm.
A.3: m=20; n=1, R¹, R³-R⁸, =H; R²=OCH₃;
Reaktionsdauer: 12 h,
Ausbeute: 82% (bezogen auf umgesetztes C₆₀).
Ausbeute: 82% (bezogen auf umgesetztes C₆₀).
¹H-NMR (500 MHz, C₂Cl₄D₂, 28°C), δ=3,97 (s; OCH₃); 4,41-4,55 (m;
verbreitert; CH₂); 4,76-4,80 (m; verbreitert; CH₂);
7,08-7,10 (dd; aren-H); 7,26 (d; aren-H); 7,60-7,62 (d, aren-H).
MS (FD): m/z 854.
UV/VIS (CHCl₃): C₆₀-ähnlich, jedoch weniger strukturiert; schwaches Maximum bei 435 nm.
7,08-7,10 (dd; aren-H); 7,26 (d; aren-H); 7,60-7,62 (d, aren-H).
MS (FD): m/z 854.
UV/VIS (CHCl₃): C₆₀-ähnlich, jedoch weniger strukturiert; schwaches Maximum bei 435 nm.
C₆₀ (75 mg=0,104 mmol), und 1,3-Dihydro-isothianaphthen-2,2-dioxid (25 mg=0,149 mmol) in 20 ml 1,2,4-Trichlorbenzol werden 2 Tage zum Rückfluß
erhitzt, wobei sich die Reaktionslösung braun färbt. Man versetzt mit 40 ml
Ethanol und filtriert das ausgefallene braune Reaktionsprodukt ab. Das
Reaktionsprodukt kann z. B. mittels Chromatographie über mit Divenylbenzol-
quervernetzten Polystyrolgel (100 Å, 5 µm) mit CHCl₃ oder Toluol als Eluenten in
nicht umgesetztes C₆₀, mono-Additionsprodukt (n=1) und sehr kleinen Mengen
bis-Additionsprodukt (n=2) getrennt werden. Die Ausbeute an mono-Additionsprodukt
(n=1) beträgt 81% (bezogen auf umgesetztes C₆₀). Zur
Charakterisierung siehe Beispiel A.1.
C₆₀ (80 mg=0,111 mmol) und 4,9-Diphenyl-1,3-dihydronaphtho[2,3-c]thiophen-2,2-dioxid
(62 mg=0,167 mmol) in 20 ml 1,2,4-Trichlorbenzol werden für 3 Tage zum
Rückfluß erhitzt, wobei sich die Reaktionslösung braun färbt. Die Reaktion wird
analog zu Beispiel B.1 aufgearbeitet.
Die Ausbeute an mono-Additionsprodukt (n=1) beträgt 75% (bezogen auf
umgesetztes C₆₀).
FD-Massenspektroskopie: 1025,98 (100%, M⁺)
¹H-NMR (500 MHz, CDCl₃), 4,47 ppm (d, 2H); 4,75 ppm (d, 2H); 7,22-7,7 ppm (14H)
¹³C-NMR (125 MHz, CDCl₃): 42,4 ppm (CH₂); 65,72 ppm (quarternäres aliphatisches C-Atom von C₆₀)
UV (CHCl₃): schwaches Absorptionsmaximum bei 432,5 nm (charakteristisch für C₆₀-mono-Additionsprodukte)
¹H-NMR (500 MHz, CDCl₃), 4,47 ppm (d, 2H); 4,75 ppm (d, 2H); 7,22-7,7 ppm (14H)
¹³C-NMR (125 MHz, CDCl₃): 42,4 ppm (CH₂); 65,72 ppm (quarternäres aliphatisches C-Atom von C₆₀)
UV (CHCl₃): schwaches Absorptionsmaximum bei 432,5 nm (charakteristisch für C₆₀-mono-Additionsprodukte)
C₆₀ (100 mg=0,139 mmol) und Benzocyclobutan
(Herstellung
nach P. Schiess et al. Tetrahedron Letters 1982, 23,3665) (16 mg=0,154 mmol)
in 20 ml 1,2-Dichlorbenzol werden 3 Stunden zum Rückfluß erhitzt,
wobei sich die Reaktionslösung braun färbt. Das Reaktionsgemisch wird analog
zu Beispiel B.1 aufgearbeitet. Die Ausbeute an mono-Additionsprodukt (n=1)
beträgt 90% (bezogen auf umgesetztes C₆₀). Zur Charakterisierung siehe
Beispiel A.1.
C₆₀ (100 mg=0,139 mmol) und 1,2-Dibrombenzocyclobutan
(Herstellung nach M. P. Cava et al. J. Am. Chem. Soc. 1959, 81,6458)(40,5 mg=0,155 mmol)
in 20 ml 1,2-Dichlorbenzol werden 2 Stunden auf 130°C
erhitzt, wobei sich die Reaktionslösung braun färbt. Das Reaktionsgemisch wird
analog zu Beispiel B.1 aufgearbeitet.
Die Ausbeute an mono-Additionsprodukt (n=1) beträgt 72% (bezogen auf
umgesetztes C₆₀).
FD-Massenspektroskopie: 981,7 (100%, M⁺); 901,8 (45%, M⁺.Br); 821,9
(87%, M⁺.Br₂)
¹H-NMR (500 MHz, CDCl₃), 6,96 ppm (s, 1H, CHBr); 7,66 ppm (t, 1H, CH); 7,76 ppm (s+t, 2H, CH); 8,04 ppm (s, 1H, CHBr); 8,24 ppm (d, 1H, CH) ¹³C-NMR (125 MHz, CDCl₃): 56,26 ppm (CHBr); 57,07 ppm (CHBr); 127,13 ppm (CH-aromatisch); 129,22 ppm (CH-aromatisch); 130,45 ppm (CH-aromatisch); 1131,01 ppm (CH-aromatisch)
UV (CHCl₃): schwaches Absorptionsmaximum bei 432,5 nm
¹H-NMR (500 MHz, CDCl₃), 6,96 ppm (s, 1H, CHBr); 7,66 ppm (t, 1H, CH); 7,76 ppm (s+t, 2H, CH); 8,04 ppm (s, 1H, CHBr); 8,24 ppm (d, 1H, CH) ¹³C-NMR (125 MHz, CDCl₃): 56,26 ppm (CHBr); 57,07 ppm (CHBr); 127,13 ppm (CH-aromatisch); 129,22 ppm (CH-aromatisch); 130,45 ppm (CH-aromatisch); 1131,01 ppm (CH-aromatisch)
UV (CHCl₃): schwaches Absorptionsmaximum bei 432,5 nm
Claims (4)
1. Fullerenderivat der Formel I,
wobei die Symbole und Indices folgende Bedeutung haben:
ist ein Fullerenrest der Formel (C20+2m), wobei m die Zahl 1 bis 50 darstellt,
R¹ bis R⁸ ist gleich odere verschieden H, CO₂R⁹, CN, COR¹⁰, CL, Br, J, F, OR¹¹, C₁-C₂₀ Alkyl, das mit Cl, Br und F substituiert sein kann, C₃-C₈ Cycloalkyl, Aryl, Heteroaryl, wobei R⁹ bis R¹¹ C₁-C₂₀ Alkyl, Phenyl oder H ist, R¹-R⁴ und/oder R⁵, R⁷ können auch Teil eines cyclo-aliphatischen, cyclo-aromatischen oder cyclo-hetero-aromatischen Systems sein, welches seinerseits mit C₁-C₂₀ Alkyl, Aryl, Carboxyl, Carbonyl, Alkoxy, Aryloxy, Halogen, Nitro-, Alkohol oder Amin substituiert ist, oder R¹ und R², R² und R³, R³ und R⁴ können jeweils gemeinsam sein, wobei R¹⁵-R¹⁸ H, C₁-C₂₀ Alkyl, F, Cl, Br, J oder Phenyl, und den Rest eines annullierten cyclo-aromatischen Systems darstellen, R⁵ bis R⁸ kann auch das Strukturelement der Formel V sein, in der i eine Zahl von 2 bis 20 und k eine Zahl größer 1 ist, wobei R⁵ und R⁷ zusammen auch eine Brücke aus -O- sein können, n ist 1 bis 20.
ist ein Fullerenrest der Formel (C20+2m), wobei m die Zahl 1 bis 50 darstellt,
R¹ bis R⁸ ist gleich odere verschieden H, CO₂R⁹, CN, COR¹⁰, CL, Br, J, F, OR¹¹, C₁-C₂₀ Alkyl, das mit Cl, Br und F substituiert sein kann, C₃-C₈ Cycloalkyl, Aryl, Heteroaryl, wobei R⁹ bis R¹¹ C₁-C₂₀ Alkyl, Phenyl oder H ist, R¹-R⁴ und/oder R⁵, R⁷ können auch Teil eines cyclo-aliphatischen, cyclo-aromatischen oder cyclo-hetero-aromatischen Systems sein, welches seinerseits mit C₁-C₂₀ Alkyl, Aryl, Carboxyl, Carbonyl, Alkoxy, Aryloxy, Halogen, Nitro-, Alkohol oder Amin substituiert ist, oder R¹ und R², R² und R³, R³ und R⁴ können jeweils gemeinsam sein, wobei R¹⁵-R¹⁸ H, C₁-C₂₀ Alkyl, F, Cl, Br, J oder Phenyl, und den Rest eines annullierten cyclo-aromatischen Systems darstellen, R⁵ bis R⁸ kann auch das Strukturelement der Formel V sein, in der i eine Zahl von 2 bis 20 und k eine Zahl größer 1 ist, wobei R⁵ und R⁷ zusammen auch eine Brücke aus -O- sein können, n ist 1 bis 20.
2. Fullerenderivat nach Anspruch 1, wobei die Symbole und Indices die
folgende Bedeutung haben:
ist ein Fullerenrest der Formel (C20+2m), in dem m 20, 25, 28, 29, 31 oder 32 ist,
n ist 1 oder 2.
ist ein Fullerenrest der Formel (C20+2m), in dem m 20, 25, 28, 29, 31 oder 32 ist,
n ist 1 oder 2.
3. Fullerenderivat nach Anspruch 1, wobei die Symbole und Indices die
folgende Bedeutung haben:
ist C₆₀ oder C₇₀,
R¹ bis R⁴ sind gleich oder verschieden H, COR⁹, CO₂R¹⁰, -O-R¹¹, C₁-C₁₀ Alkyl, das mit Halogen substituiert sein kann, wobei R⁹ bis R¹¹ H, (C₁-C₁₀)-Alkyl, das mit Halogen substituiert sein kann, -(CH₂)i -CO₂H mit i = 1 bis 10, Phenyl, wobei R¹³ (C₁-C₁₀) Alkyl oder Phenyl ist, F, CL, Br, J darstellt, R² und R³ zusammen sind auch wobei R¹⁴, R¹⁵: H, Phenyl, (C₁-C₁₀)-Alkyl ist,
R⁵ bis R⁸ ist gleich oder verschieden H, F, Cl, Br, (C₁-C₁₂)-Alkyl, mit j=4 bis 12 und k eine Zahl größer 1,
n ist 1 oder 2.
ist C₆₀ oder C₇₀,
R¹ bis R⁴ sind gleich oder verschieden H, COR⁹, CO₂R¹⁰, -O-R¹¹, C₁-C₁₀ Alkyl, das mit Halogen substituiert sein kann, wobei R⁹ bis R¹¹ H, (C₁-C₁₀)-Alkyl, das mit Halogen substituiert sein kann, -(CH₂)i -CO₂H mit i = 1 bis 10, Phenyl, wobei R¹³ (C₁-C₁₀) Alkyl oder Phenyl ist, F, CL, Br, J darstellt, R² und R³ zusammen sind auch wobei R¹⁴, R¹⁵: H, Phenyl, (C₁-C₁₀)-Alkyl ist,
R⁵ bis R⁸ ist gleich oder verschieden H, F, Cl, Br, (C₁-C₁₂)-Alkyl, mit j=4 bis 12 und k eine Zahl größer 1,
n ist 1 oder 2.
4. Fullerenderivat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
C₆₀ ist.
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